Управляемый по частоте кварцевый генератор на транзисторах Советский патент 1980 года по МПК H03B5/32 H03B23/00 

Изобретение относится к технике генерирования высокостабильных колебаний и может быть использовано в генераторах опорных частот. Известен управляемый по частоте кварцевый генератор на транзисторах/ содержащий последовательно соединенные усилительные каскадад, выполненные по схемах общая база и общий коллектор, а также цепь автоматической регулировки усиления, подключенную между входом и выходом усилитель ного касксща, выполненного по схеме общая база, к эмиттеру транзистора которого подключены последовательно соединенные элемент управления частотой и кварцевый резонатор 1. Однако известное устройство имеет недостаточно высокую стабильность частоты генерируемых колебаний при ее перестройке с помощью реактивног элемента, включенного последователь но с кварцевым резонатором, в связи с невозможностью компенсации компонентов режимной нестабильности в ра личных точках рабочего диапазона ге нератора. Цель изобретения - повышение ста бильности частоты генерируемых коле баний. Для этого в управляемый по частотекварцевый генератор на транзисторах, содержащий последовательно соединенные усилительные каскады, выполненные по схеме общая база и общий коллектор, а также цепь автоматической регулировки усиления, подключенную между выходом и входом усилительного каскада, выполненного по схеме общая база, к эмиттеру транзистора которого подключены последовательно соединенные элемент управления частотой и кварцевый резонатор, .между эмиттером транзистора усилительного каскада, выполненного по схеме общий коллектор, и общей шиной устройства введены два последовательно соединенных конденсатора, к месту соединения которых подключен другой электрод кварцевого резонатора. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Управляемый по частоте кварцевый генератор на транзисторах содержит усилительный каскад 1, выполненный по схеме общая база, с целью автоматической регулировки усиления 2, усилительный каскад 3, выполненный по схеме общий коллектор, элемент 4 управления частотой, кварцевый резонатор 5, конденсаторы 6 и 7.

Устройство работает следующим:образом.

При выполнении условий баланса фаз и баланса амплитуд в генераторе возникают незатухающие гармонические колебания, частота которых определяется частотой последовательного резонанса цепи, состоящей из кварцевого резонатора 5, элемента 4 управления частотой, конденсаторов б и 7, входного сопротивления усилительного каскада 1 и выходного сопротивления усилительного каскада 3, Так как емкость конденсатора 7 выбирается во много раз большей, чем конденсатора б, изменением емкости конденсатора б можно регулировать величину фазового компонента. При этом величина нагруженной добротности кварцевого резонатора 5 изменяется незначительно, так как определяется в этом- случае в основном Еели:иной входного сопротивления .усилительного каскада 1 и сопротивлением конденсатора 7 для тока с частотой, равной частоте генерации. Поэтому уровень гармонического компонента при любых значениях реактивного сопротивления элемента 4 будет изменяться незначительно. При выполнении соотношения , где Xg - сопротивление конденсатора 6 на частоте генерации; X.. - сопротивление элемента 4 управления частотой на частоте генерации, величина фазового компонента зависит лишь от емкости конденсатора б и постоянна при любых значениях реактивного сопротивления элемента 4. Таким образом, подбором емкости конденсатора 6 достигается неоходимая для компенсации величина фазового компонента. Частота генерации в этом случае определяется частотой. последовательного резонанса цепи, состоящей из кварцевого резонатора 5, элемента 4, входного сопротивления усилительного каскада 1 и конденсатора 7. При достаточно большой емкости конденсатора 7 диапазон управления частотой генерации определяется пределами перестройки реактивного сопротивления элемента 4.

Цепь автоматической регулировки усиления 2 позволяет стабилизировать ток, протекающий через кварцевый резонатор 5, и, таким образом, устранить компонент режимной нестабильности, обусловленный его изменением. В результате компенсации компонентов режимной нестабильности сохраняется при значительных вариациях частоты генерируемых колебаний посредством . элемента 4.

Введение цепочки из двух последовательно соединенных конденсаторов б и 7 между выходом ус1у1ительного каскада 3 и общей шиной, к общей точке

которых подключен кварцевый резонатор 5, позволяет уменьшить влияние изменений реактивного сопротивления элемента 4 на качество компенсации компонентов режимной нестабильности, в различных точках диапазона управления

5 по частоте генератора и, тем самым, повысить стабильность частоты генерируемых колебаний.

Предлагаемый генератор является весьма технологичным, так как качество компесации компонентоврежимной нестабильности в слабой степени зависит от параметров частотозадающих элементов.

Формула изобретения

Управляемый по частоте кварцевый генератор на транзисторах, содержащий последовательно соединенные усилительные каскады, выполненные по 0 схемах общая база и общий коллектор, а также цепь автоматической регулировки усиления, подключенную между выходом и входом усилительного каскада, выполненного по схеме общая база,

5 к эмиттеру транзистора которого под- ключены последовательно соединенные элемент управления частотой и кварцевый резонатор, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности частоты генерируемых колебаний, между эмиттером транзистора усилительного каскада, выполненно.го по схеме общий коллектор, и общей шиной устройства введены два последовательно соединенных конденсатора, к

5 месту соединения которых подключен другой электрод кварцевого резонатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. Плонский А.Ф. и др. Транзисторные автогенераторы Метровых волн, ста:билизированные на механических гармониках кварца. М., Связь ,1469, с. 128 (прртотип) .